A medida que aprendes, las sinapsis cerebrales mejoran la comunicación entre neuronas. En Stanford, investigadores están creando sinapsis artificiales para replicar la eficiencia y la capacidad de aprendizaje del cerebro en sistemas informáticos.
La galaxia alberga más de 100 mil millones de estrellas, quizá hasta 400 mil millones . Independientemente del recuento preciso, estas cifras inconcebibles palidecen en comparación con los billones (aproximadamente estimados en 100 billones) de conexiones sinápticas entre neuronas o células cerebrales. Las sinapsis son los espacios por los que las neuronas envían y reciben señales eléctricas y químicas. La capacidad mágica del cerebro para aprender y recordar la información ya aprendida depende de las sinapsis.
Con el afán de impulsar la tecnología informática, Alberto Salleo, científico de materiales de la Universidad de Stanford , y sus colegas desarrollaron por primera vez una versión artificial de la sinapsis cerebral hace casi una década. Para construir la sinapsis, utilizaron semiconductores orgánicos , materiales sintéticos y económicos que pueden conducir y bloquear la electricidad. Este trabajo puede contribuir al desarrollo de computadoras inspiradas en el cerebro (o «neuromórficas»), interfaces cerebro-máquina, dispositivos médicos y nuevas herramientas de investigación para la neurociencia. Recientemente, los científicos demostraron que una versión biohíbrida de su sinapsis artificial puede comunicarse con células vivas.
“La sinapsis artificial puede utilizarse para lo que se denomina ‘computación similar a la del cerebro’, realizando operaciones matemáticas que actualmente son muy ineficientes energéticamente de una manera mucho más eficiente”, afirmó Salleo, quien también es subdirector de ciencia y tecnología y director de investigación del Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC (SLAC). “Este es un tema importante, ya que a medida que aumenta la demanda de computación, la demanda de energía aumenta aún más. Se está convirtiendo en un importante drenaje de los recursos energéticos y, por supuesto, generando diversos problemas ambientales”.
El laboratorio de Salleo también utiliza materiales semiconductores orgánicos para desarrollar otros tipos de electrónica flexible, como dispositivos médicos portátiles . Salleo es el primero en admitir que el campo de la ciencia de los materiales es desconocido para la mayoría. Explicó que combina enfoques de la química, la física y la biología, y evolucionó a partir de la metalurgia, el estudio de los metales. Históricamente, Stanford transformó su programa de metalurgia en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales . En su nuevo puesto en SLAC , Salleo se complace en facilitar desarrollos científicos y tecnológicos multidisciplinarios como estos y en aunar la experiencia única de Stanford y el laboratorio nacional.
“La mayoría de la gente desconoce el trabajo de un científico de materiales”, dijo Salleo. “En muchos sentidos, somos descendientes de los metalúrgicos. Pero como científicos de materiales, trabajamos con todo tipo de materiales, centrándonos en cómo tratarlos y procesarlos para extraer las mejores propiedades”.
Stanford Report News. Traducido al español
